
- •1.Фізичні основи отримання низьких температур
- •1.1. Дроселювання
- •1.2. Розширення з одержанням зовнішньої роботи
- •1.3. Розширення без одержанням зовнішньої роботи
- •1.4. Вихровий ефект
- •1.5.Термоелектричний ефект
- •1.6.Термомагнітний ефект
- •1.7.Адіабатне розмагнічування парамагнетиків
- •2. Фазові перетворення в техніці низьких температур
- •3. Термодинамічні основи холодильних машин
- •3.1. Ідеальний газ та його властивості
- •3.2.Основні термодинамічні процеси
- •3.3. Поняття оборотності термодинамічних процесів. Внутрішня та зовнішня оборотність
- •3.4.Поняття циклу. Класифікація зворотних циклів
- •3.5. Другий закон термодинаміки. Оцінка необоротних втрат зворотних циклів
- •3.6. Оборотні зворотні цикли в умовах різноманітних зовнішніх джерела
- •4. Робочі речовини холодильних машин
- •4.1. Поняття холодильного агента. Історія використання
- •4.2.Позначення холодильних агентів
- •4.3. Екологічні аспекти використання холодильних агентів. Параметри оцінки впливу на довкілля
- •4.4. Термодинамічні властивості робочих речовин холодильних машин. Рівняння стану реальних газів і парів
- •4.5. Термодинамічна подібність
- •4.6. Вплив термодинамічних властивостей на необоротні втрати
- •4.7. Термодинамічні властивості розчинів
- •4.8. Основи теорії термодинамічної рівноваги розчинів
- •5. Цикли і схеми компресорних холодильних машин
- •5.1. Цикли і принципові схеми одноступеневих компресорних холодильних машин
- •5.1.1. Холодильна машина з детандером в області вологої пари
- •5.1.2. Холодильна машина з дроселюванням в області вологої та всмоктуванням сухої (перегрітої) пари
- •5.1.3. Цикл із стисканням робочої речовини по правій граничній кривій
- •5.1.4. Методи скорочення необоротних втрат у циклах компресорних холодильних машин
- •5.1.5. Методи скорочення необоротних втрат під час теплообміну
- •5.1.6. Методи скорочення необоротних втрат, пов’язаних із дроселюванням
- •5.1.7. Розрахунок одноступеневих холодильних машин
- •5.2. Цикли і принципові схеми багатоступеневих компресорних холодильних машин
- •5.2.1. Причини переходу до багатоступеневого стискання
- •5.2.2. Вплив багатоступеневого стискання і дроселювання на необоротні втрати в циклі
- •5.2.3. Вибір проміжного тиску
- •5.2.4. Цикли і схеми двохступеневих холодильних машин з одноразовим дроселюванням
- •5.2.5. Схеми двоступеневих холодильних машин із багаторазовим дроселюванням
- •5.2.6. Схеми та цикли триступеневих холодильних машин
- •5.2.7. Схеми та цикли каскадних холодильних машин
- •6. Газові холодильні машини
- •6.1. Теоретичний цикл нерегенеративної гхм з детандером
- •6.2. Теоретичні цикли регенеративних гхм із детандером
- •6.2.1. Замкнутий цикл
- •6.2.2. Розімкнуті цикли
- •7. Пароежекторні холодильні машини
- •7.1.Принцип дії та теоретичний процес пароежекторної холодильної машини
- •7.2. Особливості газодинамічних процесів у ежекторі
- •8.Абсорбційні холодильні машини
- •8.1.Схема та принцип дії абсорбційної холодильної машини
- •8.2. Водоаміачні абсорбційні холодильні машини (авхм)
- •8.2.1. Найпростіша холодильна машина
- •8.2.2. Тепловий розрахунок найпростішої машини аналітичним та графічним способом
- •8.2.3. Абсорбційна машина з теплообмінником розчинів
- •8.2.4. Ахм з теплообмінником розчинів та ректифікацією пари після генератора
- •8.2.5. Тепловий розрахунок авхм з теплообмінником розчинів та водяним дефлегматором графічним способом
- •8.2.6. Авхм із зворотним подавання розчину у генераторі та абсорбері
- •8.2.7. Парорідинний теплообмінник у схемі авхм
- •8.3.Вплив параметрів зовнішніх джерел на процеси та ефективність авхм
- •8.3.1. Вплив температури гарячого джерела
- •8.3.2.Вплив температури навколишнього середовища (охолодної води)
- •8.3.3 Вплив температури охолодного джерела
- •8.4. Абсорбційні бромистолітієві холодильні машини (абхм)
- •8.4.1. Одноступеневі абхм
- •8.4.2. Двоступеневі абхм
- •8.4.3. Енергетична ефективність абхм
- •8.5. Абсорбційно-резорбційні холодильні машини
- •8.5. Безнасосні абсорбційні холодильні машини
- •8.5.1. Абсорбційна бромистолітієва безнасосна холодильна машина
- •8.5.2. Абсорбційно-дифузійна водоаміачна безнасосна холодильна машина
- •8.24. Схема абсорбційно-дифузійного побутового холодильника
- •8.5.3. Абсорбційні безнасосні холодильні машини періодичної дії
- •9. Термоелектричні холодильні машини
- •9.1.Схема та цикл короткозамкненого термоелектричного ланцюга
- •9.2.Ефективність використання термоелектричного охолодження
- •Питання для підготовки до іспиту
- •Список літератури до курсу Основна
- •Додаткова
8.3.2.Вплив температури навколишнього середовища (охолодної води)
Із підвищенням температури навколишнього середовища (води, повітря) зростає температура та тиск конденсації і, як наслідок, тиск у генераторі. За незмінної температури гарячого джерела, в кінці процесу кипіння у генераторі, буде отримано розчин більшої концентрації. Для того, щоб залишити незмінною концентрацію слабкого розчину, необхідно використати для нагрівання джерело з вищою температурою.
Подавання теплішої води на охолодження абсорбера призводить до зменшення концентрації міцного розчину. Зазначені зміни відображено на рис.8.8, б та 8.8, в. Таким чином, підвищення температури навколишнього середовища зменшує зону дегазації, що призводить до збільшення кратності циркуляції і, як наслідок, зменшується ефективність суміщених циклів АХМ. В деяких випадках при високій температурі навколишнього середовища і порівняно низькій температурі гарячого джерела різниця концентрацій розчинів (зона дегазації) стає настільки малою, що неможливо здійснити прямий цикл машин і необхідно переходити до інших схем АХМ, наприклад ступеневих.
Зниження температури навколишнього середовища призводить до зменшення тиску у конденсаторі та генераторі, зростання концентрації міцного і зниження концентрації слабкого розчинів. Таким чином, зниження температури навколишнього середовища збільшує зону дегазації, що призводить до зменшення кратності циркуляції і, як наслідок, збільшується ефективність суміщених циклів АХМ.
При достатньо низьких температурах навколишнього середовища стає можливим здійснити цикли з перевищенням температур.
8.3.3 Вплив температури охолодного джерела
Із зниженням температури охолодного джерела знижується температура та тиск кипіння холодильного агента у випарнику, знижується також, тиск у абсорбері. Це призводить до зниження концентрації міцного розчину і, як наслідок, до зменшення різниці концентрацій міцного та слабкого розчинів та збільшення кратності циркуляції. Це, як зазначалося вище, знижує ефективність роботи машини. Зазначені зміни відображено на рис.8.8, г. При різниці концентрацій розчинів в дійсних циклах АВХМ менше 4% переходять до ступеневих схем отримання холоду. Підвищення температури охолодного джерела призводить до протилежних результатів.
8.4. Абсорбційні бромистолітієві холодильні машини (абхм)
Робочою речовиною бромистолітієвих холодильних машин є водний розчин солі – LiBr. У цьому розчині холодильним агентом виступає вода, а абсорбентом сіль. Велика різниця температур кипіння холодильного агенту та абсорбенту, яка становить 1210ºС, дозволяє створити компактну машину, у якій немає потреби ректифікувати пару, оскільки вона не містить абсорбенту. Невисока температура кипіння розчину у генераторі дозволяє використати для її роботи вторинні енергоресурси, в тому числі, енергію сонячного випромінювання. Бромисто-літієві абсорбційні установки в малих автономних кондиціонерах працюють як правило з безпосереднім газовим нагріванням генератора і водяним охолодженням абсорбера і конденсатора. Крупні АБХМ обігріваються парою тиском 1,5-2 ата, відпрацьованими димовими газами чи безпосереднім газовим нагріванням.
Температурний діапазон конденсації холодильного агента в таких машинах коливається в межах 40-45С, а кипіння – 5-10С. У відповідності до цього максимальний перепад тисків між конденсатором та випарником (генератором та абсорбером) становить лише 600-700 мм.вд.ст. В малих установках до 60 кВт, такої різниці тисків достатньо для здійснення циркуляції розчину через елементи схеми за рахунок різниці густини розчинів, відповідно відпадає потреба у використанні циркуляційних насосів.
В даний час у промисловості використовуються АБХМ з одно- та двоступеневою генерацією пари, а також АБХМ із суміщеним або розділеним тепломасопереносенням у абсорбері.